化工熱力學總結

化工熱力學總結第1頁，共31頁。第二章流體的PVT關系實驗得（實測）一．P、V、T、CP是流體的最基本性質(zhì)，是熱力學計算基礎查找文獻計算（由第二章介紹方法計算）二．PVT數(shù)據(jù)的計算1．理想氣體：PV=RT（1mol）低壓、高溫2．真實氣體：主要有兩種計算方法，一種EOS法，另一種普遍化關系法。第2頁，共31頁。EOS法：VDW，Virial，R—K，S—R—K，M—HEq。有關真實氣體計算的狀態(tài)方程式很多，目前已提出的不下300種，實際應用的也有150種之多，我們主要介紹以上這些，重點掌握VirialEq和R—KEq

，VirialEq

第3頁，共31頁。

R—KEq式（2-6）、式（2-22）一般取兩項第4頁，共31頁。

球形分子（Ar，Ke，Xe）ω=0普遍化關系式法①

兩參數(shù)通用Z圖②pitzer三參數(shù)通用關系式由Tr，Pr查圖得Z值第5頁，共31頁。A．

普維法：以兩項維里方程為基礎，圖2—9曲線上方，或Vr≥2時用，pitzer提出的三參數(shù)通用關系式有兩個普維法普壓法第6頁，共31頁。運用三參數(shù)普遍化關系式計算時，一定是要注意普維法和普壓法的應用條件。B.普壓法：圖2—9曲線下方，或Vr＜2時用Z0Z12-72-8圖查值普遍化關系式法重點是三參數(shù)第7頁，共31頁。3．真實氣體混合物真實氣體混合物PVT性質(zhì)計算方法同真實氣體，有兩種方法，一種是EOS法，另一種是普遍化關系式法。

EOS法：virialEq、R—KEq

普遍化關系式法：虛擬臨界常數(shù)法;

三參數(shù)普遍化關系式法。

4．真實液體PVT性質(zhì)第8頁，共31頁。第三章

純流體的熱力學性質(zhì)

一.基本概念

1．強度性質(zhì)

2．廣度性質(zhì)（容量性質(zhì)）廣度性質(zhì)若為單位質(zhì)量的性質(zhì)，則為強度性質(zhì)，如mol熱力學能能，偏mol性質(zhì)。

3．偏微分、全微分、點函數(shù)、狀態(tài)函數(shù)的概念

4．剩余性質(zhì)的定義式5.熱容的定義式第9頁，共31頁。原始函數(shù)關系式四個微分方程式Maxwell關系式二.熱力學關系式熱力學性質(zhì)的關系式，最基本的是四個微分方程，由四個微分方程式，據(jù)數(shù)學關系推導出的Maxwell關系式。dG=-SdT+Udp

dU=TdS-pdVH=u+PVG=H—TSdH=Tds+VdpA=u—TSdA=-SdT-Pdv第一、二關系式熱一、二律第10頁，共31頁。計算H、S基本關系式的基本關系式和（恒T）（恒T）第11頁，共31頁。三．有關計算1．H、S的計算（1）

對理想氣體等P

積分積分等T第12頁，共31頁。

等P：ΔHp，ΔSp，計算式同理想氣體，但Cp≠Cp‘

（2）

對真實氣體積分

等T：用剩余性質(zhì)計算H=H＊+HRS=S＊+SR

第13頁，共31頁。2．有關HR，SR

的計算圖解積分法;普遍化方法普維法（計算）普壓法（查圖計算）EOS法第14頁，共31頁。①推導過程能看懂會推導，計算方法要掌握，基本微分方程式必須牢記。②熱力學圖表要求能認識圖，會查找數(shù)據(jù)。3．熱力學圖表P—T圖，T—S圖，lnP—H圖，H—S圖水蒸汽表會查用。要求：第15頁，共31頁。第四章流體混合物（溶液）的熱力學性質(zhì)

一.基本概念

1．偏mol性質(zhì)定義

2．化學位

3．混合性質(zhì)變化：

4．超額性質(zhì)：

5．混合過程的超額性質(zhì)變化

6．恒T、P下，G—DEq第16頁，共31頁。

7.逸度的概念和三種逸度的定義式和相互間的關系

8．活度與活度系數(shù)的概念及定義式11.理想溶液及性質(zhì)10.Q函數(shù)表達式或9．L—R定則表達式第17頁，共31頁。（2）二．有關計算1．偏mol性質(zhì)的計算：截距法公式法2．逸度與逸度系數(shù)的計算（1）i和fi的計算：由H、S值計算由圖解積分計算由普遍化法計算由EOS法計算和的計算第18頁，共31頁。

（2）局部組成EqWilsonEq;NRTCEq3．f與的計算4.ri的近似計算式（1）wohl型EqMargulesEq;VanLearEq等（3）

基團貢獻關聯(lián)式第19頁，共31頁。第五章

化工過程的能量分析

一.基本概念1．熱一律，熱二律的實質(zhì)2．卡諾循環(huán)——熱機轉化的最大限度3．熱機效率4．可逆、非可逆、自發(fā)和非自發(fā)5．熵增原理、熵判據(jù)6．可逆功、可逆軸功。7．限制量體系、限容量體系8.穩(wěn)流體系有效能：

B=T0（S0-S）-（H0-H）

第20頁，共31頁。14.有效能、無效能、理想功、損失功9.穩(wěn)流過程的理想功：Wid=T0ΔS-ΔH=T0（S2-S1）-（H2-H1）10.有效能與理想功的聯(lián)系ΔB=-Wid11.有效能衡算可逆過程不可逆過程12.有效能效率考慮數(shù)量、質(zhì)量13.熱力學效率產(chǎn)功過程（僅考慮數(shù)量）耗功過程第21頁，共31頁。

在不同條件下可以簡化二．有關計算1．能量平衡方程一般形式封閉體系du=δq-δWS穩(wěn)定流動體系：第22頁，共31頁。

功：100%有效能。2.熵變計算3．熵衡算方程一般式在特殊條件下可以適當?shù)睾喕?．有效能計算熱量：恒溫熱源變溫熱源物流某狀態(tài)點i的有效能第23頁，共31頁。6．理想功和有效能的計算5.有效能損失和損失功計算第24頁，共31頁。第六章

蒸汽動力循環(huán)與制冷循環(huán)

朗肯蒸汽動力循環(huán)①流程、原理與T-S圖②熱力計算：能量衡算與有效能分析③提高效率的途徑第25頁，共31頁。提高循環(huán)熱效率的途徑改變循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初壓力降低乏汽壓力改變循環(huán)形式回熱循環(huán)再熱循環(huán)改變循環(huán)形式熱電聯(lián)產(chǎn)燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)新型動力循環(huán)IGCCPFBC-CC…...第26頁，共31頁。

第七章

相平衡

一．基本概念相平衡的判據(jù)和VLE的常用判據(jù)沸點、泡點和露點的概念相對揮發(fā)度、汽液平衡比和汽液平衡常數(shù)正偏差和負偏差的概念第27頁，共31頁。二．VLE的計算1．低壓下（1）完全理想體系（2）